او برخلاف دیگر شاعران تأثیرگذاری چون سعدی و حافظ، که اغلب از حیث زبان شعری مورد اقبال و توجه شاعران پس از خود بوده‌اند، بیشترین تأثیر را در حوزۀ اندیشه داشته که به انتقال فضای فکری و نوعی بینش و جهان‌بینی منجر شده است و اصولاً شاعرانِ پس از او پیش و بیش از آنکه تحت تاثیر ابیات برجستۀ او قرار گیرند، متوجه فضای فکری خاص او شده‌اند.
رباعیات خیام بیش از آنکه شعر باشند، نمایندۀ تفکرات فیلسوفی اند که جهان را به نقد و داوری نشسته است، هستی را به حیرت می‌نگرد و در برابر ناملایمات آن، چاره‌ای جز سکوت و تحیّر نمی‌بیند.
افکار و مضامین خیامی را می‌توان به پنج گروه تقسیم کرد که در بر گیرندۀ پشتوانۀ فکری رباعیات هستند. حیرت در امور جهان، چون و چرا در کار خلقت، ناپایداری جهان و زوال آدمی، اغتنام فرصت و شادخواری و جبر، پررنگ‌ترین زمینه‌های فکری رباعیات خیام هستند که با توجه به داشتن پشتوانه در شعر پیش از او، در اشعار شاعران پس از وی نیز تداوم یافته و به شعر معاصر نیز رسیده است.
شماری از رباعیاتِ خیام، حول محورِ حیرت در امور جهان و ندانستن راز او سروده شده‌اند، مانند: دوری که در او آمدن و رفتنِ ماست/ او را نه بدایت نه نهایت پیداست/ کس می‌نزند دمی در این معنی راست/ کاین آمدن از کجا و رفتن به کجاست (خیام)
سرایندۀ این رباعیات در کار هستی فرومانده، سر از راز خلقت و هستی در نمی‌آورد و در برابر شگفتی‌های آن به حیرت فرو می‌رود. این نوع نگرش پیش از خیام نیز در ادبیات ما سابقه دارد بویژه در شاهنامۀ فردوسی: ز باد آمدی، رفت خواهی به گرد/ چه دانی که با تو چه خواهند کرد (فردوسی)
در شعر معاصر، شاعرانی که به چنین مقولاتی پرداخته‌اند به طور مستقیم یا غیرمستقیم تحت تأثیر اندیشه‌های خیامی بوده‌اند: تو گویی فسانه است کار جهان/ همیدون مرا با تو پیکار نیست (بهار) ـ نادرست است اینکه گویند آسیا را نوبتی است/ آسیابانی که من دیدم پی نوبت نبود (اخوان‌ثالث)

چون و چرا در آفرینش
چون و چرا در کار خلقت، از دیگر محورهای اندیشه‌ای خیام در شعر شاعران پیش از او نیز بسیار به کاررفته: جهانا ندانم چرا پروری/ چو پروردۀ خویش را بشکری (فردوسی) ـ کیست به گیتی خمیرمایۀ ادبار/ آنکه به اقبال او نباشد خرسند (رودکی)
اما این اندیشه در شعر خیام نمود چشمگیری یافته، به گونه‌ای که چنین تفکری در وهلۀ نخست، ابیاتی از خیام را به یاد می‌آورد، مانند: اجزای پیاله‌ای که در هم پیوست/ بشکستنِ آن روا نمی‌دارد مست/ چندین سر و ساق نازنین و کفِ دست/ از مهرِ که پیوست و به کینِ که شکست (خیام)
در شعر معاصر نیز نمونه‌های بسیاری تحت تأثیر چنین اندیشه‌ای سروده شده که اغلب به عنوان ابیات خیامی به شمار می‌روند: خلق از من در عذاب و من خود از اخلاقِ خویش/ وز عذابِ خلق و من یارب چه‌ات منظور بود؟ (عشقی) ـ می شد بدانم اینکه خط سرنوشتِ من/ از دفترِ کدام شبِ بسته وا می شد؟ (منزوی)
ناپایداری جهان و زوالِ آدمی نیز از دیگر کلان‌مضمونها در شعر خیام است. در زبان فارسی، خیام نامدارترین سرایندۀ بی‌اعتباری دنیا شناخته شده و ناپایداری و زوالِ آدمی از مهمترین موضوعاتِ تفکر خیامی است که گرچه در شعر دیگر شاعران نیز نمونه‌های فراوان دارد، اما بهترین نمونه‌های آن، متعلق به خیام نیشابوری است، مانند: آن قصر که بهرام در او جام گرفت/ آهو بچه کرد و روبه آرام گرفت/ بهرام که گور می‌گرفتی همه عمر/ دیدی که چگونه گور بهرام گرفت؟ (خیام).
این طرز تفکر نیز در شعر شاعران معاصر وجود داشته و در اشعارِ بسیاری بازتاب یافته است.
گرچه تغییراتِ فضای سیاسی و اجتماعیِ کشور در دوره‌های شعریِ پس از مشروطه در شکل‌گیری چنین فضای فکری بی‌تأثیر نبوده، اما قرابت‌های بسیار شعرِ شاعرانِ معاصری که به این مضامین پرداخته‌اند با رباعیاتِ خیام نشان‌دهندۀ آن است که تفکرات خیامی نیز در شکل‌گیری اینگونه اشعار بی‌تأثیر نبوده: تفاوتی است در اشکال مرگ‌ها ورنه/ نداده جز خبر مرگ هرگز این ناقوس (منزوی) ـ گور بگرفتن بهرام ندیدیم و دریغ/ عاقبت دیدیم آن گور که بهرام گرفت (حمیدی‌شیرازی)

می‌سوزم و می‌سازم
اغتنام فرصت و شادخواری نیز از مضامینِ تکرارشونده در رباعیات خیام است و تقریباً یک سوم از حجم رباعیات او به موضوع اختصاص یافته. گرچه این طرز تفکر نیز خاص خیام نبوده و از مبانی فکری ایران پیش از اسلام به شمار می‌رود، ولی نباید این نکته را نادیده گرفت که بهترین نمونۀ اشعاری که چنین تفکری پشتوانۀ سرایشِ آنهاست، اشعاری از خیام است: وقت سحر است، خیز ای مایۀ ناز/ نرمک نرمک باده خور و چنگ نواز/ کآن‌ها که بجایند نپایند بسی/ و آنها که شدند، کس نمی‌آید باز (خیام)
در شعر معاصر نیز این اندیشه تا آنجا که فضای فکریِ جامعه مجال بروز می‌داده، نمود یافته و منشأ سرایش شعرهای زیبایی شده: باده پیمودن و راز از خط ساقی خواندن/ خرّم از عیش نشابورم و خیامی‌ها (شهریار) ـ حریفا!/
از محوری‌ترین مضامین در رباعیات خیام، اندیشۀ جبر است، ریشۀ این تفکر پیش از خیام به شاهنامۀ فردوسی و پیش از آن به فرهنگ ایرانِ پیش از اسلام می‌رسد. فردوسی نیز در زمینۀ جبر و تأثیر قضا و قدر بر سرنوشت انسان، نمونه‌های درخشانی دارد: هژبر جهان‌سوز و نر اژدها/ ز دام قضا هم نیابد رها (فردوسی)
اما به هرحال، پررنگ‌تر بودن جنبه‌های حماسی شاهنامۀ فردوسی، این بخت و اقبال را برای رباعیات خیام فراهم آورده که با این مشخصۀ فکری نامبردار شوند: چون روزی و عمر بیش و کم نتوان کرد/ خود را به کم و بیش دژم نتوان کرد/ کار من و تو چنانکه رای من و تست/ از موم بدست خویش هم نتوان کرد (خیام).
در شعر معاصر نیز به نمونه‌های زیبایی از این دست برمی‌خوریم: و سر انجام گل کوزه‌گران خواهی شد/ هرچه را خلق برآنند، همان خواهی شد (حمیدی شیرازی) ـ از خلد براه آورد، انباز من است این درد/ تا پا نکشم زینجا، می‌سوزم و می‌سازم (بهار).
توجه شاعران معاصر به روح خیامی که انعکاسی از اندیشه‌های پیش از اسلام در ایران است، تداوم‌بخش اندیشه‌های کهن و اندرزها و حکمتهایی است که از زبان شاهان و پهلوانان و حکیمان ایرانی مانند بزرگمهر می‌شنویم، مانند؛ بی‌وفایی و بی‌اعتباری دنیا، پیشه‌کردن داد و دانش، دل نبستن به دنیا و .... که اغلب در قالب جملاتی کوتاه بیان شده و ماندگاری ادبی یافته‌اند.
در حقیقت استقبال شاعران از تفکر خیام هربار در شعر شاعری، زندگی تازه‌ای از سر می‌گیرد.